Расширительный мембранный бак системы отопления - расчет и подбор оптимального варианта

Даже беглый взгляд на стандартную схему отопления дает обывателю представление о том, насколько замысловатым и трудоемким является процесс реализации системы обогрева в доме. Любой отопительный контур — это сложный набор взаимосвязанных компонентов, которые подбираются на основе детальных гидравлических и теплотехнических расчетов. Важной частью контура является расширительный мембранный бак системы отопления, обеспечивающий надежную работу и целостность всех отопительных приборов.

Устройство и функции расширительного мембранного бака системы отопления

Базовый мембранный бак для отопления имеет довольно сложную конструкцию. Если обычный экспанзомат открытого типа собственник может самостоятельно изготовить, используя в работе сварочный аппарат, болгарку и листовой металл, то расширительный мембранный бак для отопления зачастую приобретают в готовом виде в магазине. Это может быть бак расширительный для отопления Reflex, характеризующийся достойными потребительскими характеристиками, или экспанзомат от другого проверенного производителя, параметры работы которого удовлетворяют требованиям контура. Про выбор контура и монтаж отопления в частном доме можно прочитать здесь.

Традиционно мембранный расширительный бак системы отопления цена которого составляет около ста долларов для модели емкостью 80 литров имеет следующую конструкцию:

стальной корпус;
мембрана, разделяющая экспанзомат на две части;
штуцер (используется для закачки воздуха под давлением);
фланец (применяется для подсоединения магистрали подачи теплоносителя к корпусу гидрофора).

При должном уровне эксплуатации и правильном подборе, расширительный бак отопления прослужит в системе довольно долгий период времени. Однако в случае поломки, баки расширительные мембранные для систем отопления подлежат ремонту лишь в том случае, если они оснащены сменной мембраной. Таким образом, по параметру ремонтопригодности их превосходит открытый расширительный бак для отопления, ведь его в случае протечки можно быстро запаять и восстановить.

Однако по функциональности, бачок расширительный для отопления открытого типа купить который можно в специализированном магазине, уступает мембранному экспанзомату. В контуре мембранный бак для отопления принцип работы которого состоит в компенсации теплового расширения воды, выполняет следующие функции:

защита контура от гидроударов;
предотвращение протечек радиаторов, трубопроводов и соединений в результате скачков давления;
обеспечение долговечности отопительных приборов;
регулирование давления теплоносителя в системе;
сброс воздуха;
способствование бесперебойной и надежной работе котла.

Экспанзомат для отопления или переход на закрытую систему отопления — Отопление дома своими руками

Система отопления с естественной циркуляцией или, иначе, гравитационное отопление, всегда имеет, по своей конструкции, открытый расширительный бачок, куда выходит воздух из трубопроводов при заполнении их водой и компенсируется температурное расширение воды.

Но открытость бачка, при работе отопления, имеет недостатки в виде испаряющейся воды (теплоносителя) и насыщения теплоносителя кислородом воздуха. Испарение воды из бачка приводит к необходимости часто доливать воду в систему, а насыщение воды кислородом — к окислению металлических поверхностей составляющих систему отопления (трубы, радиаторы, теплообменник), что уменьшает срок службы системы в целом.

Выходом из создавшейся ситуации является несложная переделка открытого отопления в замкнутую систему. Сам принцип естественной циркуляции сохранится, то есть теплоноситель будет циркулировать за счет физических свойств нагретой и остывшей воды, но только этот процесс будет проходить по замкнутому трубопроводу с избыточным давлением.

Эту модернизацию очень хорошо проводить вкупе с установкой циркуляционного насоса, что даст все преимущества современного отопления на старой системе.

Перевод на закрытую систему отопления

Перевод на закрытую систему заключается в демонтаже открытого расширительного бачка, установке группы безопасности, а также экспанзомат для отопления. Перед началом работ нужно подобрать экспанзомат для отопления необходимого объема, что требуется для эффективной работы отопления, правильно просчитав объемы всех элементов (труб, радиаторов и теплогенератора).

Экспанзомат для отопления

Комплект группы безопасности включает в себя: манометр, предохранительный клапан и автоматический воздухоотводчик, но стоит довольно дорого и, для уменьшения затрат, можно собрать эту группу из отдельных узлов.

Группа безопасности с сборе

Рассмотрим каждый из них:

1. Предохранительный клапан. Служит для защиты герметичных емкостей, в том числе и систем отопления, от превышения допустимого давления.

Предохранительный клапан

Они выпускаются с различным пределом заводской тарировки, что позволяет применять их в различных условиях.

Это тоже интересно Как выбрать трубы для отопления

Для работы в системах отопления, обычно, применяют «взрывники», с пределом 3,5 бара, но, при выборе клапана нужно обратить внимание на рекомендации завода-изготовителя котлов. Многие производители стальных котлов не рекомендуют (даже запрещают) использовать стальные теплогенераторы при гидравлических давлениях выше 1,5 бара.

Поэтому, если для отопления выбран стальной котел, то предохранительный клапан следует выбрать с пределом срабатывания 1,5 бара.

2. Манометр. Служит для индикации давления жидкости или газов. Так как отопление работает с избыточным давлением, то с помощью манометра осуществляется контроль его величины.

Манометр

3. Автоматический воздухоотводчик. Это устройство служит для автоматического удаления воздуха из герметичной емкости или трубопроводов.

Автоматический воздухоотводчик

О том, как подключить экспанзомат для отопления, мы посвятили отдельную статью. Читайте здесь.

Сохранить

practikaotoplenia.ru

Тип мембраны

Подбирая в строительном магазине мембранный бак для отопления инструкция к которому предоставляется производителем во время приобретения, покупатель должен обратить внимание на мембрану. Этот элемент экспанзомата является главной функциональной частью бачка и может быть изготовлен из различных типов резины. Качественные мембраны изготавливают из эластичной и долговечной резины, которая не подвержена действию высоких нагрузок и перепаду температур.

Имеет значение тип мембраны, интегрированной в бачке.

В настоящий момент производители оснащают экспанзоматы мембранами диафрагменного и баллонного типа. Первый тип мембран используют в баках небольшого объема. Конструкция диафрагменной мембраны не позволяет осуществлять ремонт прибора в случае поломки, поэтому чаще в контурах используют баки с баллонными мембранами, которые защищают стенки буферного сосуда от контакта с теплоносителем. Они надежны, эффективны, износоустойчивы, и что немаловажно — отличаются высоким уровнем ремонтопригодности.

Пошаговая инструкция. Разные способы подключения

Экспанзомат – еще одно название расширительного мембранного бака. Рациональнее, если установкой займется специалист. Если решили установить самостоятельно, то в неясных моментах свяжитесь с ним и получите консультацию. Установить бак можно как на подающей части магистрали, так и на обратке.

Последовательность и особенности установки:

расположение расширительного бачка в пространстве. В принципе, как уже было сказано, бак можно расположить как угодно. Но с точки зрения рациональности, воздушная камера должна располагаться вверху, чтобы не подвергаться воздействию гравитации. Это усилит и без того значительное воздействие на мембрану со стороны теплоносителя и воздуха. Потребуется замена или ремонт через меньший промежуток времени, чем указано в гарантийных обязательствах;
на смонтированной схеме отопительной системы выбирают свободное от завихрений место. Обычно это участок трубы перед рециркуляционным насосом. Это наиболее оптимальный вариант;
крепят бачок к стене и соединяют гибким шлангом с системой.

Не важно, куда вы поставите бак: на подачу, или это будет обратка, важно чтобы он был расположен на минимальном расстоянии от всасывающей стороны центробежного насоса.

Применение экспанзоматов

Грамотная установка мембранного расширительного бака в системе отопления позволяет решить ряд критически важных функциональных задач. Экспанзомат помогает защитить систему от перегрева, а отопительные приборы от аварий. Поэтому буферная емкость для отопления соответствующего размера имеет широкую область применения.

Согласно схемам обогрева буферная емкость для системы отопления может использоваться в следующих контурах:

системы с тепловыми насосами;
контуры с солнечными коллекторами;
автономные системы отопления;
системы отопления централизованного типа;
замкнутые контуры.

Такая универсальность применения приборов возможна из-за большого разнообразия экспанзоматов, поставляемых производителями, занимающимися разработкой гидрофоров разного типа. В зависимости от модели гидрофора, назначение расширительного бака в системе отопления может быть различным. Для того чтобы подключение расширительного бака к системе отопления оправдало возложенные на прибор ожидания, собственнику необходимо правильно подобрать экспанзомат.

Буферные емкости для твердотопливных котлов – назначение и характеристики

Если ваш дом отапливается с помощью котла, а не от центральной системы отопления, то остро встает вопрос что делать, если котел отключится? Твердотопливные котлы работают пока горит топливо, газовые и электрические, соответственно, пока поступает газ и нет перебоев с электроэнергией. Но что делать, если электричество отключат?

По устройству буферная емкость очень напоминает термос, гигантский термос. Объем ее может быть различен и варьируется в среднем от 500 до 1000 литров.

Принцип работы основан на повышенной вместимости рабочей жидкости. При присоединении буферной емкости количество жидкости, циркулирующей по системе, возрастает в несколько раз. При этом, максимально нагретая котлом, жидкость в буферном баке сохраняет температуру надолго и отдает ее постепенно, что позволяет поддерживать тепло в трубах даже после отключения котла.

Приведем простой пример. Допустим, что объем воды, циркулирующей по трубам около 100 литров. Дополнительно установлена аккумулирующая буферная емкость объемом 500 литров. Итого 600 литров. Т.е. получается в 6 раз больше теплоносителя, который, соответственно, будет остывать в 6 раз дольше и радиаторы остынут не через 2-3 часа после отключения котла, а через 14-18 часов! Собственно, в этом и заключается основная польза установки буферной емкости для отопления.

Почему выгодно купить буферные емкости для котлов в интернет-магазине СантехМир?

Магазин СантехМир является официальным дилером ведущих компаний, специализирующихся в области инженерной сантехники.
Мы предоставляем постоянные скидки для всех клиентов нашего интернет-магазина.
Быстрая и надежная доставка во все регионы России.
Оперативная обработка заказов.
Опытные консультанты с многолетним стажем ответят на все Ваши вопросы и помогут подобрать самый лучший вариант, исходя из оптимального соотношения цены и качества.
Вы можете оплатить покупку онлайн, не выходя из дома.
В нашем магазине представлена только качественная официальная продукция от ведущих производителей!

Расчет расширительного бака

Для начала нужно вычислить оптимальный объем расширительного бака для системы отопления, на основе которого будет сделан выбор определенной модели экспанзомата. Этот процесс лучше доверить специалистам-теплотехникам, которые основательно подойдут к расчетам и дадут четкие рекомендации относительно выбора конкретной модели экспанзомата.

Для проведения вычисления специалисты будут использовать следующие значения:

суммарный объем воды в контуре;
номинальное гидростатическое давление;
удельная плотность жидкости;
величина теплового расширения;
рабочие характеристики клапана, предназначенного для стравливания воздуха из системы.

Расчетные значения подставляются в формулы, которые используют для определения объема и прочих рабочих характеристик экспанзомата.

Существуют и более примитивные схемы для подсчета объема бака. Они могут использоваться владельцами частной недвижимости с простыми контурами. Расчет основывается на использовании значения общего количества теплоносителя в системе. От этой суммы рассчитывается значение десяти процентов. Полученный результат является ориентировочным значением для подбора бака.

Например, если во всех трубах и радиаторах дома используется 800 литров воды, то примерная емкость бака должна составлять 80 литров, то есть десятую часть от общего объема теплоносителя.

Как установить расширительный бачок (экспанзомат) на отопление — Отопление дома своими руками

При монтаже системы отопления, работающей под давлением (закрытая система) требуется установить расширительный бачок, который будет компенсировать расширение жидкости при нагревании. Если его не будет, то при нагревании жидкости, будет увеличение давления в замкнутой системе, что приведёт к её повреждению (нарушению герметичности, в виде разрывов труб или котла).

Для чего нужен расширительный бачок

Это устройство, предназначенное для компенсации расширения жидкости в системе отопления, называется экспанзомат – вольный перевод английского слова «expanse» (расширять) или, если сказать в более привычной версии, расширительный бачок.

Экспанзомат конструктивно выполнен как металлическая ёмкость, разделённая на две части: в одной находится воздух или газ под давлением. Эти части разделены между собой резиновой грушеобразной мембраной, в которой находится жидкость системы отопления.

Когда теплоноситель расширяется от нагрева, мембрана растягивается, увеличивается её объём, что позволяет бачку принять дополнительный объём теплоносителя. При остывании жидкости и уменьшении давления, мембрана сжимается от воздействия противодавления газа, находящегося в другой полости бачка, выталкивая теплоноситель в систему отопления.

Для безаварийной работы системы отопления, требуется установить расширительный бачок необходимого объёма, который должен составлять не менее 10-12% всего объёма жидкости в системе отопления. Просчитать объём теплоносителя в системе отопления можно по рекомендациям, приведённых в статье: расчёт экспанзомата.

Как правильно установить расширительный бачок

Если установить расширительный бачок меньшего объёма, то это может привести к неправильной работе всей системы или, даже, к аварийным ситуациям. При установке экспанзомата большего объёма, на работе системы это не скажется, но будет удорожание стоимости системы в целом.

Установка расширительного бачка меньшей вместительности может привести к неправильной работе всей системы или, даже, к аварийным ситуациям: разрыв трубопроводов или теплообменника. При установке экспанзомата большего объема, на работу системы это не повлияет, но будет удорожание стоимости оборудования в целом.

Это тоже интересно Как выбрать трубы для отопления

Экспанзомат можно установить либо на трубопроводе подачи, либо на обратке, особой разницы нет — изменятся только настроечные параметры давления воздушной и гидравлической полостей бака. Но, так как температура теплоносителя в обратном трубопроводе меньшая, то и установленный на обратке расширительный бак будет работать в менее жестких условиях, что позволит продлить срок службы устройства.

Если на обратке стоит циркуляционный насос, то расширительный бак следует подключать к системе перед насосом, тем самым предохраняя насос от кавитации.

Теперь о способе расположения мембранного бака. Его можно располагать горизонтально или вертикально, гидравлическим выпуском вверх: это нужно для предотвращения скопления воздуха в гидроотсеке:

Неправильно установленный расширительный бачок

Экспанзомат установлен неправильно: в гидравлическом отсеке будет скапливаться воздух:

При монтаже, на мембраннике нужно установить монтажный кран, предназначенный для демонтажа-монтажа бака на действующей системе отопления.

Монтируя систему замкнутую отопления нужно помнить о том, что чем выше давление в системе, тем меньше вероятность ее завоздушивания через автоматические воздухоотводчики или другие элементы системы.

practikaotoplenia.ru

Преимущества использования прибора

Качественный мембранный расширительный бак системы отопления принцип работы которого позволяет добиться стабильности и долговечности всего контура, имеет ряд преимуществ, выгодно отличающих его от примитивных экспанзоматов. Поэтому собственники, ответственно подходящие к вопросу выбора ключевых элементов контура перед покупкой прибора анализируют его потребительские качества.

Среди них стоит выделить следующие преимущества:

элементарность монтажа благодаря возможности удобного фланцевого соединения;
минимальные затраты во время эксплуатации;
прибор не снижает качество теплоносителя и не загрязняет его примесями и накипью;
экспанзомат безопасен в работе и не требует соблюдения каких-либо мер предосторожности со стороны пользователя;
отсутствие теплопотерь;
защита от переливания воды;
минимальный объем подаваемого воздуха;
продление срока службы котла и радиаторов любого типа;
создание минимального гидравлического сопротивления;
повышение надежности контура.

Выбирая закрытый экспанзомат, собственники достигают превосходных показателей работы отопительного контура. При этом использовать расширительный бак для открытой системы отопления купить который можно на сайте производителя, рекомендуется в редких случаях, поскольку такие экспанзоматы не могут похвастаться совершенством конструкции и широким функционалом.

Особенности установки теплоаккумуляторов

Все монтажные работы проводят по ранее утвержденному проекту в соответствии с рекомендациями производителя отопительного оборудования.

Схема подключения

При этом следует учитывать особенности выполнения монтажных работ:

Поверхность накопительного резервуара необходимо изолировать от потерь тепла в обязательном порядке.
На трубопроводах, по которым циркулирует вода (отводящим и подводящим), следует установить термометры.
Аккумуляторные емкости объемом свыше 500 литров в большинстве случаев не проходят в дверной проем. В таких случаях следует использовать разборные конструкции или же установить несколько аккумуляторов меньшего объема.
В самой нижней точке емкости не помешает установка дренажного канала. Он пригодится, когда придется полностью слить воду.
На трубопроводах, по которым вода поступает в емкость, желательно поставить сетчатые фильтры. Они предотвратят попадание внутрь крупных включений (окалины от сварки, попавшие в систему минералы и прочее).
Если в верхней части емкости не предусмотрен клапан, отводящий воздух, то его следует установить в верхней точке выводящего патрубка.
На магистрали рядом с аккумулятором необходимо вмонтировать манометр и предохранительный клапан.

Если вы являетесь владельцем твердотопливного котла и пока еще не приобрели теплоаккумулятор, подумайте об этом. Вы не только продлите срок службы своего отопительного оборудования, но и существенно сэкономите на топливе.

Читайте далее:

Выбор твердотопливного котла — чему уделить внимание

Применение твердотопливных котлов: взвешиваем все за и против

Разновидности, достоинства и недостатки твердотопливных котлов

Как правильно эксплуатировать твердотопливный отопительный котёл

Какой может быть обвязка твердотопливного котла отопления — схема простая и сложная

Закрытые

Переходим к закрытым экспансоматам. Закрытый бак представляет собой специальную емкость, изготовленную из металла, овальной или шарообразной формы. Особенность данного оборудования заключается в том, что внутри он разделен на две камеры – воздушную и жидкостную – при помощи герметичной мембраны. Именно по этой причине такие экспансоматы называются мембранными.

Принцип работы у бака такой: воздушный отсек оборудован клапаном, задача которого заключается в спускании воздуха при существенном увеличении уровня давления. Благодаря этому теплоноситель способен заполнять внутренний объем камеры. При увеличении давления воды мембрана, произведенная из термостойкой резины, прогибается и освобождает воздух из отсека.

После того как давление полностью нормализуется, мембрана приходит в начальное положение, позволяя воздуху вновь поступать в бак для отопления.

Стоит отметить, что расширительные баки мембранного типа выпускаются в различных конфигурациях. В некоторых случаях бачок имеет одну из камер, заполненную азотом под большим давлением, другой же отсек предназначен для заполнения водой или другим теплоносителем. Особенность такой системы – жидкостная камера соединена с системой отопления.

После этого давление в каждом из отсеков стремится к установлению на первоначальном уровне. Настройка расширительного бака закрытого типа осуществляется в заводских условиях, поэтому приобретая данную продукцию, покупатель получает изделие полностью готовое к работе.

Монтаж и размещение также просты, но может возникнуть проблема с отсутствием свободного пространства, поэтому при недостатке свободного места можно использовать плоский бачок, габариты которого оптимизированы для установки в небольших помещениях.

В зависимости от вида мембраны выделяют два основных типа закрытых баков.

Экспансоматы с диафрагменной несменной мембраной

Для создания углеродистого корпуса данного агрегата применяется метод глубокой холодной штамповки. По периметру отсеков прочно закрепляется мембрана. Внутренняя поверхность корпуса покрыта эпоксидными влагостойкими красками, которые защищают поверхность от вредного воздействия воды.

Для покрытия внешней части корпуса применяется эмаль. В начальной стадии вакуумный бак на 100% заполняется воздухом, который под высоким давлением прижимает мембрану к внутренней поверхности.

По мере того как температура внутри бака возрастает, начинает увеличиваться давление и поступать теплоноситель, который отжимает мембрану в обратную сторону. В это же время воздух, находящийся во втором отсеке, начинает сжиматься.

Фланцевый со сменной мембраной

Такие устройства изготавливаются как в горизонтальном, так и вертикальном исполнении. К числу ключевых конструктивных особенностей модели можно отнести то, что теплоноситель не соприкасается с металлической частью расширительного бака, поскольку полностью расположен внутри мембраны.

Как следствие, использовать специальное покрытие для защиты его поверхности от воздействия жидкости не потребуется. Кроме этого, имеется возможность при необходимости проводить замену мембраны.

Зачастую закрытые устройства монтируются неподалеку от котлов. В систему отопления можно установить второй расширительный бак, поставив его рядом с бойлером, если схема также поддерживает аппарат горячего водоснабжения.

Открытые

Относящиеся к первой группе, чаще всего монтируются на чердаках, то есть над верхней точкой системы отопления. Открытый расширительный бак представляет собой прямоугольную или цилиндрическую емкость, для производства которой применяется листовая сталь. После их установки необходимо произвести теплоизоляцию. Перед включением не требуется настройка.

Пример: для отвода жидкости служит циркуляционная труба. К раковине примыкает контрольная труба, на которой установлен запорный кран для регулирования уровня воды в емкости. Нельзя не отметить расширительную трубу, посредством которой жидкость поступает непосредственно в бак. Все эти и другие трубы присоединяются при помощи специальных патрубков.

Открытые экспансоматы имеют определенные отрицательные качества.

К примеру, владельцам данной вспомогательной системы постоянно придется восполнять объем жидкость, поскольку она обладает повышенной испаряемостью.

Перед тем как проверить уровень теплоносителя, необходимо поднять защитную крышку открытого бака. Кроме этого, потребуются дополнительные денежные затраты на его установку, так как монтировать бак придется в верхней части отопительной системы.

Также необходимо предварительно утеплить то место, где будет произведена установка. По причине того, что открытый расширитель функционирует при пониженном давлении, управлять такой системой несколько затруднительно.

И последнее – в экспансомат, имеющий вышеописанное устройство, поступает воздух, что приводит к повышенному уровню коррозии основных элементов.